羟基磷酸钙的合成研究

试验旨在开发一种高效型的矿物元素钙饲料添加剂羟基磷酸钙(HAP)的合成工艺。探究CaO/H3PO4投料比、反应温度、滴定磷酸浓度、反应时间对HAP的影响,采用正交试验优化合成HAP的条件。结果显示,试验确定了最佳合成反应条件为CaO/H3PO4投料比1.75、反应温度90℃、滴加磷酸浓度34%、反应时间200 min。采用粉末衍射分析(XRD)对所得产品进行了结构分析,得到的XRD图谱与HAP标准图谱72-1243一致。研究表明,在优化的工艺条件下,以氧化钙、磷酸为原料合成能够得到高纯度HAP。

磷酸钙盐法回收剩余污泥超声波处理上清液中磷的研究

在污泥减量化处理中,细胞微生物中的碳氮磷等会释放到上清液中。为了对上清液中的磷进行有效回收,在前期研究的基础上,以生物厌氧好氧除磷(An/O)工艺的剩余污泥超声波处理上清液为研究对象,考察了磷酸钙盐(HAP)法的磷回收效果。结果表明:HAP法反应较快,5 min时反应基本完成;初始pH值在8.5～10.0时,回收率均可保持在较高水平;最佳钙磷比(Ca2+/PO34--P)为3.87。在以上最佳工艺条件下,总磷(TP)、正磷酸盐(PO34--P)的回收率分别达到88.4%、94.0%,同时对上清液中的有机物、氮也有一定的去除。

锌对磷酸铵镁和磷酸钙结晶回收磷的影响

以模拟废水为对象,研究了pH及Zn2+浓度对磷酸铵镁(MAP)和羟基磷灰石(HAP)法除磷率的影响,并对不同Zn:P摩尔比条件下除磷所得产物进行了XRD物相分析。结果表明,锌磷共存条件下进行MAP和HAP法除磷,当pH在7.4～8.0时,Zn2+浓度越大,除磷率越高,随着pH继续增加,Zn2+浓度越大,除磷率反而越小。当pH为9.5时,Zn2+浓度从0增加到25mg/L时,MAP法的除磷率从91%下降到82%;而HAP法的除磷率从95%下降到92%,受Zn2+浓度影响较MAP法小。锌磷共存条件下的除磷产物中均含有Zn(3PO4)2,随着溶液中Zn:P增加,产物中Zn(3PO4)2含量越来越多,且HAP法除磷产物纯度受Zn2+浓度影响较MAP法大。

赤泥诱导磷酸钙结晶法回收废水中的磷

为获取适用的废水磷回收工艺，以赤泥为晶种，诱导磷酸钙（HAP）结晶法回收模拟废水中的磷，研究工艺条件对回收效果的影响；运用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线能谱仪（EDS）和X-射线衍射仪（XRD）对最优工艺条件下的结晶产物进行了表征。结果表明，当搅拌速度为180r／min，搅拌时间为30min，沉淀30min后，在赤泥投加量为8g／L，赤泥粒径为40～60目（250～380μm），初始磷酸盐浓度为60mg／L时，磷的回收率可达74．1％。不同初始磷酸盐浓度下，随pH升高，磷酸根离子、钙离子的回收率均增大，但增大速率随初始磷酸盐浓度的提高而减缓。磷酸根离子的回收率随着Ca与P物质的量比的增大而增大；而钙离子的回收率随Ca与P物质的量比的增大达到一个最大值，但随初始磷酸盐浓度不同，出现回收率最大值的Ca与P物质的量比也不同。赤泥晶种重复使用不宜超过3次。废水中的磷主要以磷酸钙形态被回收。

骨碳诱导HAP结晶除磷的影响因素研究

目的确定骨碳诱导HAP结晶各影响因素的最佳值,提高废水中磷的回收利用率.方法选择骨碳作为晶种,采用正交试验,通过极差分析与方差分析确定最佳实验条件,并进行单因素试验.结果极差分析显示各因素影响程度大小依次为p H值、搅拌时间、初始P质量浓度、n(Ca)∶n(P);最佳试验组合为p H=9、P初始质量浓度40 mg/L、搅拌时间37.5 h、n(Ca)∶n(P)=1.7.方差分析显示p H值、p H值和初始P质量浓度交互作用以及P初始质量浓度和搅拌时间的交互作用对除磷效果影响显著.结论随着静置时间、搅拌时间、P初始质量浓度、骨碳粒径的增加除磷率也随之增加,骨碳粒径对除磷效果的影响并不明显,骨碳有一定供碱能力.

废水中回收磷技术研究进展

重点介绍和分析了目前国内外已开始研究和应用的三种从废水中回收磷的方法,即磷酸钙法,铁盐、铝盐沉淀法及鸟粪石法的技术原理、主要工艺影响因素及其研究进展。

含能空芯球形壳体制备工艺

为扩大液体发射药的使用范围,适应现有武器装备的需要,使液体发射药能应用于现有的各项武器系统中,设计了一种可以用来封装液体发射药的硝化棉基含能空芯球形壳体,以内溶法制备球形发射药为基础,利用双重乳化的原理,使用W/O型Pickering乳化剂活性磷酸钙与O/W型乳化剂羧甲基纤维素钠将含硝化纤维素的乳液乳化成单分散型W/O/W型乳状液,随后蒸发溶剂得到壳体。使用接触角测量仪测量活性磷酸钙三相接触角验证其作为W/O型pickering乳化剂的可行性,使用超景深电子显微系统对其基本形貌和粒径进行表征,使用质量体积法对其堆积密度进行表征。结果表明:活性磷酸钙的三相接触角为121.80°;该壳体内部具有较大的空腔结构,粒径为0.7~1.1 mm,堆积密度为0.1~0.2 g·mL^(-1),微观上以白色纤维结构为主,且纤维上嵌有白色微粒;羧甲基纤维素钠与活性磷酸钙加入质量比例以1∶1~1.25∶1,且活性磷酸钙与硝化纤维素加入质量比以0.16∶1~0.24∶1为宜。

低磷污水的HAP诱导结晶磷回收

为考察羟基磷酸钙(HAP)诱导结晶对低磷污水中PO^(3-)_(4)⁃P的回收效果,以污水厂尾水为研究对象,采用方解石为晶种,首先全面对比了HAP诱导结晶与均相结晶的PO34-⁃P去除效果,然后通过改变晶种粒径和投加量,研究了晶种对PO^(3-)_(4)⁃P回收的影响,并探讨了结晶反应条件对PO^(3-)_(4)⁃P回收和产物晶型的影响.结果表明:HAP诱导结晶除磷效果要优于均相结晶,当结晶体系pH不超过9.0且残余Ca^(2+)为100 mg·L^(-1)时,前者可将PO^(3-)_(4)⁃P浓度降至0.5 mg·L^(-1)左右,后者则为5.0 mg·L^(-1)左右.构晶离子的扩散过程是HAP诱导结晶的控速步骤,减小晶种粒径和增加晶种投加量有利于构晶离子的扩散,可提高结晶反应速率,进而提高HAP诱导结晶对低磷污水的适应性,使PO^(3-)_(4)⁃P回收率得到提高.对PO^(3-)_(4)⁃P浓度为1.0 mg·L^(-1)的模拟废水,晶种投加量为10 g·L^(-1)、粒径为45μm、Ca^(2+)投加量为50 mg·L^(-1)和pH=9时,在10 min的反应时间内HAP诱导结晶可获得80%以上的PO^(3-)_(4)⁃P回收率,出水PO^(3-)_(4)⁃P和pH满足GB 3838—2002的Ⅱ类标准(0.1 mg·L^(-1)).实验条件下,HAP诱导结晶产物晶型主要为HAP及其前驱物无定形态羟基磷酸钙(ACP),产物结晶度随着pH的提高和晶种粒径的减小而提高.